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基于TMS320DM8127+TVP5158+ARM的智能驻车装置设计资料

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ID:462366 发表于 2019-1-5 12:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘 要:众所周知,近年来随着我国综合实力的逐步升高,人民群众的生活也日益改善,汽车作为当今社会最常用的代步工具,使我们的现代生活更加便捷高效。但是,由此引发的道路交通安全问题,成为了一种社会痛点。面对频发的交通事故,让我们不得不思考:怎样能够在司机没有迅速意识到车辆发生碰撞造成事故之前,自动干预进行刹车或者驻车,从而减少交通事故的发生率。因此,本智能驻车预警系统的设计也应运而生。本文介绍了智能驻车预警系统原理,其次,分析了智能驻车预警系统的设计。同时,对智能驻车预警系统体系的最新成长过程和操作进行了简单介绍,具备一定的参考意义。
关键词:汽车系统;传感监控;智能驻车;预警管理
引 言:随着汽车行业的发展迅速,家家户户都基本上拥有一辆私家车,安全问题愈来愈被人们所重视,智能预警系统技术越来越朝着服务大众的方向发展,在安全性,可靠性,实用性和实时性,准确性,低功耗的共同要求下,智能预警系统迎来了新技术,新方法,新领域的全面挑战。在原有的的一些预警系统的基础上,多种多样的预警系统不断为大家所熟知,正是在这些基础的改良之上,才有了我们现在的智能驻车预警系统。
一.  智能驻车预警系统概述
现在,太多的交通事故是由驾驶员反应不及时导致的,因此,我们需要汽车在事故发生前能够停下来,为了避免此情况的发生,我们需要智能驻车预警系统。那什么是智能驻车预警系统呢?其实,智能驻车预警系统和手动刹车系统同样都是制动方式,手动刹车系统是根据人的指令去实施的,这就意味着有许多人的因素导致刹车不及时;智能驻车预警系统是一种紧急制动的情况下自动智能设备。如果驾驶员在面临紧急状况时,由于大脑过于紧张,没有迅速意识到及时刹车,那么这套智能驻车预警系统就会自动执行命令,进行刹车或驻车。智能驻车预警系统具有科学性,无太多的因素干扰,从而大大减少了交通事故的发生。
二. 智能驻车预警系统的原理
研究的智能驻车预警系统以超声波物位传感器,激光夜视远程摄像系统,系统监测程序,驻车紧急制动系统等组成。传感器是检测技术和自动化技术的基础,因而我们使用超声波物位传感器为基础检测工具,通过激光夜视远程摄像的监测,使用我们的系统监测程序进行判断,反馈给驻车系统紧急制动,以达到我们预期的预警效果。预警效果步骤梯形图如下图1所示。
图1 预警效果步骤梯形图
当然,传感器获取信息准确与否,直接关系到整个检测系统的精度。传感器就好比人的眼睛,鼻子,嘴巴,耳朵,和手,是用来感知外界信息的。我们的GPS定位追踪是考虑到出现紧急情况下进行补充的一个小功能。最核心的当然就是系统监测程序判断的设计,它就好比人的大脑。只有通过它的判断,预警系统才能正确高效工作。我们这个预警系统,也是通过不断的优化这个监测系统,来进行功能的更新,系统的升级。
三. 智能驻车预警系统总体结构
3.1驻车监控系统
3.1.1驻车系统说明
汽车驻车系统又称汽车制动系统。驻车系统作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。目前国内各家汽车厂商在中小型成品商品车上使用较多的为前盘后鼓式刹车系统,部分车型为四轮盘式刹车,相对于鼓式刹车,盘式刹车在技术上更为先进,质量上更为轻量化,散热性能、制动性能及复杂天气、路况的适应性能更为优良。
3.1.2监控系统说明
“驻车监控系统”硬件平台的搭建采用了TI公司达芬奇系列芯片DM8127作为核心,系统以四个模拟摄像头作为视频捕获设备。模拟接口芯片采用TVP5158,它将采集到的视频数据送至DSP核调用视频智能分析算法进行智能分析,同时采集的视频经过M3VIDEO核对视频数据进行H.264和MJPEG两种格式压缩编码,然后将分析结果以及编码数据送到ARM核。在ARM核上按照ONVIF协议及RTSP流媒体传输协议封装后最终在本地网络端的图形用户界面进行显示或保存在系统的SD上。远端显示终端
也可以通过网络和RTSP流媒体协议,实时显示监控画面。系统连接框图如图2所示。
图2 系统连接框图
本智能监控系统的核心芯片为低功耗版本DM8127。硬件平台的设计过程中对于模块化的设计工作参考了TI公司提供的对各个模块设计的技术手册。本“智能驻车监控系统”的硬件平台按照模块划分,可以分为如下几个部分,分别是电源模块、图像采集模块、存储模块、外设接口模块等。系统硬件模块框图如图3所示。
图3 系统硬件模块框图
根据功能需要,驻车监控系统有前、后、左、右四个方向的摄像头,分别监视车辆的前面、后面、左侧以及右侧。摄像头分别安装在两侧的后视镜以及前挡和后部,如图4所示。前后左右四路摄像头主要用于监控车辆四周的可疑人物目标的滞留和徘徊以及摄像头遮挡。
图4 智能驻车监控系统4路摄像头安装示意图
3.2智能预警系统
3.2.1超声波物位传感器说明
超声波物位变送器利用换能器中的压电晶体发射超声波,并接收从物位表面反射回来的回波,通过测量超声波发射及接收的时间间隔,计算超声波的传输距离,从而完成物位的准确测量。超声波物位变送器为非接触测量仪表,有很强的抗干扰能力,安装、维护、使用非常方便,更适合于环境复杂的工业现场。它采用小功率、小盲区收发型专用超声波传感器,测量精度高,运行稳定,而且具有温度补偿功能。
超声波物位变送器发射的声波信号到达物料表面即反射,反射波信号回传又被传感器接收,测量出这一过程所需的时间T,根据超声波的传播速度V,根据下面的公式可求出换能器与物料表面的距离S。
声波传输距离S与声速V和传输时间t之间的关系可用公式表示:
公式:S=V ×t/2
其中:V=V0 + 0.6T
其中: V0:表示温度为0摄氏度时声音在空气中的传播速度;
t:表示超声波发射和接收一次的时间;
T:表示介质温度,单位为摄氏度;
主要特点:
◆非接触式测量,可以测量普通液体、浆状物、固体等介质及腐蚀性液体;
◆测量范围宽,通常可测量0.25~60m量程,有的产品甚至可达125m;
◆测量不受介质密度、介电常数、导电性的影响,在一定范围内容器里的压力也不影响测量;
◆测量精度高,大致在0.1~0.25%之间;
主要参数:
◆电源:24VDC
◆输出:4-20mA
◆精度:0.25~0.5%
◆环境温度:-30~50℃
◆检测精度  ±1mm;
◆输出信号  4~20mA
◆防护等级 IP65DC12V/300mA
传感器
3.2.2  GPS定位追踪说明
   GPS追踪器是内置了GPS模块和移动通信模块的终端,用于将GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块(gsm/gprs网络)传至Internet上的一台服务器上,从而可以实现在电脑上查询终端位置。
主要功能:
定位功能:立即定位、定时定位。
双向通话:可单独设置按键对应的授权号码,当按下按键就可拨打授权号码,并可接听来电。
报警功能:紧急报警、位移报警、超速报警、越区报警、低电报警、防盗报警。
四.应用智能驻车预警系统的意义
汽车驻车预警系统直接与行车安全紧密相关,良好的汽车驻车预警系统,不仅可以提高汽车行驶的安全性,而且还可以为乘客带来更舒适的享受。当前,我国道路交通安全事故频繁发生,比如翻车、撞车、撞人或与障碍物相撞等,发生这些情况的原因,很大程度上与汽车的驻车刹车系统紧密相关。这是因为,在事故发生前,汽车驾驶员往往因为各种原因不能及时进行手动驻车刹车操作,也有的是因为人为操作不当(如误踩油门等)或汽车本身的驻车刹车系统失灵等,进而导致安全事故的发生。所以,如何最大限度地避免或减少道路交通安全事故的发生,成为汽车安全设计的重要内容之一。当汽车发生碰撞以前,如何进行紧急自动驻车刹车,进而避免道路交通安全事故的发生,最大限度地减少或降低乘客的生命财产损失,这个问题旧显得尤其重要,并亟待解决和落实。可见,研究、设计和开发一种安全、可靠、经济、实用的汽车智能驻车预警系统,已经是摆在我们面前的迫在眉睫的工作。相信不久,人们将会研究、开发和应用更多更完善的汽车智能驻车预警系统。
五.汽车智能驻车刹车系统的最新发展
英国制订了一套控制系统,该系统通过全球定位系统和地形相关的信息控制刹车和油门,称为“感觉”系统。如果独自在路上行驶,驾驶员只需要掌握方向就行了,智能感知系统依赖于蜂窝电话网络,使用GPS智能电话装置,可以决定车辆行驶的位置。智能电话连接到无线蓝牙技术和必要的硬件设施r-cube(可以加速和刹车控制车辆)。只要拥有电话的人发出指令可以让汽车自动减速或停止,这为有助于慢反应的人。
六.结论
经过深入分析研究智能驻车体系,发现智能汽车仍然是未来汽车发展的目标,智能汽车也将是新世纪汽车技术飞跃发展的首要标志。当前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性,以及提供优良的人车交互界面。近年来,智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力,很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。在中国,在主动安全系统的研究起步较晚。但也有许多汽车测距防撞装置的专利。但也有不少汽车测距防撞装置的专利。这些研究都集中在避免碰撞是如何使用的汽车,对人,机动车道路交通安全影响的辅助驾驶,道路实时监控,防止车辆碰撞事故的发生。但是没有从时变动态环境的角度研究其实时描述和多传感器信息获取的系统建模与实现,设备系统较为简单,智能化
程度不高。这辆车在交通事故停止是解决问题的根本,因此,我国汽车企业应加强智能制动系统的开发研究和应用。

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